在半导体的新闻中，总是会提到以尺寸标示的晶圆厂，如6寸、8寸、12寸晶圆厂，然而，所谓的晶圆到底是什么东西？ 其中12寸指的是什么部分？ 要产出大尺寸的晶圆制造又有什么难度呢？ 以下将逐步介绍半导体最重要的基础——“晶圆”到底是什么？
什么是晶圆？
晶圆(wafer)，是制造各式电脑晶片的基础。我们可以将晶片制造比拟成用乐高积木盖房子，藉由一层又一层的堆叠，完成自己期望的造型(也就是各式晶片)。然而，如果没有良好的地基，盖出来的房子就会歪来歪去，不合自己所意，为了做出完美的房子，便需要一个平稳的基板。对晶片制造来说，这个基板就是接下来将描述的晶圆。
（IC电路3D剖面图，蓝色为晶圆，红色和黄色为层叠的电路）
首先，先回想一下小在玩乐高积木时，积木的表面都会有一个一个小小圆型的凸出物，藉由这个构造，我们可将两块积木稳固的迭在一起，且不需使用胶水。芯片制造，也是以类似这样的方式，将后续添加的原子和基板固定在一起。因此，我们需要寻找表面整齐的基板，以满足后续制造所需的条件。
在固体材料中，有一种特殊的晶体结构──单晶（Monocrystalline）。它具有原子一个接着一个紧密排列在一起的特性，可以形成一个平整的原子表层。因此，采用单晶做成晶圆，便可以满足以上的需求。
然而，该如何产生这样的材料呢，主要有二个步骤，分别为纯化以及拉晶，之后便能完成这样的材料。
如何制造单晶的晶圆
纯化分成两个阶段，第一步是冶金级纯化，此一过程主要是加入碳，以氧化还原的方式，将氧化硅转换成98% 以上纯度的硅。 大部分的金属提炼，像是铁或铜等金属，皆是采用这样的方式获得足够纯度的金属。 但是，98% 对于晶片制造来说依旧不够，仍需要进一步提升。 因此，将再进一步采用西门子制程（Siemens process）作纯化，如此，将获得半导体制程所需的高纯度多晶硅。
接着，就是拉晶的步骤。首先，将前面所获得的高纯度多晶硅融化，形成液态的硅。 之后，以单晶的硅种（seed）和液体表面接触，一边旋转一边缓慢的向上拉起。 至于为何需要单晶的硅种，是因为硅原子排列就和人排队一样，会需要排头让后来的人该如何正确的排列，硅种便是重要的排头，让后来的原子知道该如何排队。最后，待离开液面的硅原子凝固后，排列整齐的单晶硅柱便完成了。
然而，8寸、12寸又代表什么东西呢？ 他指的是我们产生的晶柱，长得像铅笔笔杆的部分，表面经过处理并切成薄圆片后的直径。 至于制造大尺寸晶圆又有什么难度呢？ 如前面所说，晶柱的制作过程就像是在做棉花糖一样，一边旋转一边成型。 有制作过棉花糖的话，应该都知道要做出大而且扎实的棉花糖是相当困难的，而拉晶的过程也是一样，旋转拉起的速度以及温度的控制都会影响到晶柱的品质。 也因此，尺寸愈大时，拉晶对速度与温度的要求就更高，因此要做出高品质12 寸晶圆的难度就比8 寸晶圆还来得高。
只是，一整条的硅柱并无法做成晶片制造的基板，为了产生一片一片的硅晶圆，接着需要以钻石刀将硅晶柱横向切成圆片，圆片再经由抛光便可形成晶片制造所需的硅晶圆。
